本發明涉及零部件鑄造生產技術領域，具體是一種能夠消除縮孔和縮松的輕型卡鉗體鑄件的生產方法。

背景技術：

為減少燃油消耗和降低二氧化碳的排放，汽車的輕量化已經成為眾所關注的焦點之一。研究表明，汽車整車的質量每減少100kg，每一百公里油耗可降低0.3-0.6l。此外，汽車輕量化還可以提高汽車動力性，節省材料，降低成本。

汽車輕量化有多種途徑，其中通過改進結構、采用新技術等減少汽車上的鑄件重量是其中的一種重要方法。制動鉗（即卡鉗體）是汽車液壓盤式制動器上的主要零件之一，經加工后與制動活塞、制動盤、摩擦片、制動支架等配合使用，它是汽車中應力最為集中、承受變載壓力最頻繁的零件，直接關系到汽車的安全性能。制動器也是其中的減重對象，制動器可分為鼓式和盤式兩大類。目前使用最廣泛的為盤式制動器，盤式制動器主要由制動盤、卡鉗體、支架以及液壓系統等組成。

目前，減輕卡鉗體重量的方法有改善卡鉗體結構，但是卡鉗體結構更改后，卡鉗體鑄件結構變得厚薄不均，鑄造過程中鑄件熱節部位難以通過冒口進行補縮，鑄件熱節部位容易出現縮孔、縮松等缺陷，廢品率高，嚴重浪費生產材料，生產成本高。如中國專利公開號為cn102794446a中提到內澆道采用多道、均勻進入鐵水，形狀用扁薄或狹深澆道，應確保能盡快凝固，其厚度一般不超過15mm，出氣孔的總界面積必須大于澆鑄系統的最小阻流面積。類似方法在輕型卡鉗體上試驗過，由于輕型卡鉗體結構特殊，再受到模具型板布局影響，用此方法不能解決輕型卡鉗體縮孔和縮松問題。中國專利公開號為cn105750493a中提到內澆道的內澆口使用扁平澆口，鑄造型腔的內部不設有冷鐵，充分利用球鐵的“自補縮”能力。此方案原理類似于公開號為cn102794446a，采用此方案，通過將澆口更改為扁平狀，經過多次試驗，也不能解決輕型卡鉗體縮孔和縮松問題。因此，如何減輕卡鉗體鑄件重量的同時，能夠避免鑄件的熱節部位出現縮孔和縮松，降低成產成本，提高產品的合格率，是本技術領域亟待解決的問題。

技術實現要素：

本發明的目的就是針對上述問題，提供一種能夠消除縮孔和縮松的輕型卡鉗體鑄件的生產方法，本發明能夠減輕卡鉗體鑄件重量的同時，能夠避免鑄件熱節部位出現縮孔和縮松，降低成產成本，提高產品的合格率。

本發明的一種能夠消除縮孔和縮松的輕型卡鉗體鑄件的生產方法，加入質量分數為35-45%優質碳素鋼、1.3-1.5%石墨化增碳劑至電爐中熔化，在熔化過程中加入質量分數為55-65%球墨鑄鐵回爐料，待電爐中的溫度為1500℃時，調節電爐中的鐵液成分為：c3.7-3.9%，si1.9-2.1%，mn0.2-0.4%，s≤0.02%，p≤0.02%，余量為fe，采用強孕育劑二次孕育，自動喂絲球化后開始澆注卡鉗體鑄件，每型澆注時間為6.0-7.0s，每包鐵水澆注時間控制在8min以內，澆注后的鑄件輸送至落砂滾筒中落砂，再采用液壓分離鉗分離鑄件，鑄件經過拋丸機拋丸后，即可得到卡鉗體鑄件，所述卡鉗體鑄件的硬度為160-170hb、抗拉強度為470.5-478.5mpa、延伸率為11.7-12.8%，球化2級、球徑6級。

本發明中所述鐵液中各組分的質量分數優選為：c3.85%，si2.06%，mn0.25%，s0.012%，p0.011%，fe93.817%。

本發明中所述一次孕育的孕育劑的加入量為總物料質量0.5%的75sife，二次孕育的孕育劑的加入量為總物料質量0.2%的siba。

本發明調整了鑄鐵中各組分的質量分數，改進前各組分的質量分數分別為：c3.5-3.7%，si2.3-2.5%、mn≤0.5%、s≤0.03%、p≤0.06%，余量為fe。該化學成分生產輕型卡鉗體鑄件時，弧背與油缸連接處容易出現縮松，直接導致鑄件報廢。本發明通過添加石墨化增碳劑以增加鐵水中的碳含量，減少硅鐵的加入量來降低鐵水中硅含量，并嚴格控制廢鋼的質量，采用優質碳素鋼，采用正交試驗方法試驗，最終確定將鐵液中各組分的質量分數確定為：c3.7-3.9%，si1.9-2.1%，mn0.2-0.4%，s≤0.02%，p≤0.02%，余量為fe。采用強孕育劑二次孕育，快速澆注避免孕育衰退，鐵水中碳高硅低，且磷的含量也控制較低，保證了鐵水較好的流動性，鑄造性能優良，鐵水膨脹小，強孕育劑促進石墨化，自補縮性好，整體補縮效果好，在減輕卡鉗體鑄件重量的同時，能夠避免鑄件熱節部位出現縮孔和縮松，明顯降低了鑄件的報廢率和成產成本。

附圖說明

圖1是傳統方法制備的卡鉗體鑄件的x射線探傷圖譜；

圖2是本發明實施例1制備的卡鉗體鑄件的x射線探傷圖譜。

具體實施方式

實施例1

本實施例的一種能夠消除縮孔和縮松的輕型卡鉗體鑄件的生產方法，加入2800kg優質碳素鋼和100kg石墨化增碳劑至電爐中熔化，在熔化過程中加入4200kg球墨鑄鐵回爐料，待電爐中的溫度為1500℃時，調節電爐中的鐵液成分為：c3.85%，si2.06%，mn0.25%，s0.012%，p0.011%，fe93.817%。采用強孕育劑二次孕育，自動喂絲球化后開始澆注卡鉗體鑄件，每型澆注時間為6.0-7.0s，每包鐵水澆注時間控制在8min以內，澆注后的鑄件輸送至落砂滾筒中落砂，再采用液壓分離鉗分離鑄件，鑄件經過拋丸機拋丸后，即可得到卡鉗體鑄件，所述卡鉗體鑄件的硬度為160-170hb、抗拉強度為470.5-478.5mpa、延伸率為11.7-12.8%，球化2級、球徑6級。本實施例制備的卡鉗體鑄件合格率為98.7%。

本實施例中所述一次孕育的孕育劑的加入量為總物料質量0.5%的75sife，二次孕育的孕育劑的加入量為總物料質量0.2%的siba。

將傳統方法制備的卡鉗體鑄件與本實施例制備的卡鉗體鑄件進行抽檢，分別進行x射線探傷檢測，檢測結果參見圖1和圖2。從圖1可以看出，傳統方法制備的卡鉗體鑄件中產生縮松；從圖2可以看出，本發明實施例1制備的卡鉗體鑄件組織致密，無縮孔和縮松的現象。

實施例2

本實施例的一種能夠消除縮孔和縮松的輕型卡鉗體鑄件的生產方法，加入2450kg優質碳素鋼和91kg石墨化增碳劑至電爐中熔化，在熔化過程中加入3850kg球墨鑄鐵回爐料，待電爐中的溫度為1500℃時，調節電爐中的鐵液成分為：c3.70%，si2.10%，mn0.20%，s0.02%，p0.015%，fe93.965%。采用強孕育劑二次孕育，自動喂絲球化后開始澆注卡鉗體鑄件，每型澆注時間為6.0-7.0s，每包鐵水澆注時間控制在8min以內，澆注后的鑄件輸送至落砂滾筒中落砂，再采用液壓分離鉗分離鑄件，鑄件經過拋丸機拋丸后，即可得到卡鉗體鑄件，所述卡鉗體鑄件的硬度為160-170hb、抗拉強度為470.5-478.5mpa、延伸率為11.7-12.8%，球化2級、球徑6級。本實施例制備的卡鉗體鑄件的合格率為95.3%。

本實施例中所述一次孕育的孕育劑的加入量為總物料質量0.5%的75sife，二次孕育的孕育劑的加入量為總物料質量0.2%的siba。

實施例3

本實施例的一種能夠消除縮孔和縮松的輕型卡鉗體鑄件的生產方法，加入3150kg優質碳素鋼和105kg石墨化增碳劑至電爐中熔化，在熔化過程中加入4550kg球墨鑄鐵回爐料，待電爐中的溫度為1500℃時，調節電爐中的鐵液成分為：c3.90%，si1.90%，mn0.40%，s0.014%，p0.02%，fe93.766%。采用強孕育劑二次孕育，自動喂絲球化后開始澆注卡鉗體鑄件，每型澆注時間為6.0-7.0s，每包鐵水澆注時間控制在8min以內，澆注后的鑄件輸送至落砂滾筒中落砂，再采用液壓分離鉗分離鑄件，鑄件經過拋丸機拋丸后，即可得到卡鉗體鑄件，所述卡鉗體鑄件的硬度為160-170hb、抗拉強度為470.5-478.5mpa、延伸率為11.7-12.8%，球化2級、球徑6級。本實施例制備的卡鉗體鑄件的合格率為98.2%。

本實施例中所述一次孕育的孕育劑的加入量為總物料質量0.5%的75sife，二次孕育的孕育劑的加入量為總物料質量0.2%的siba。